常用電子儀器第三章電源

2024/3/12常用電子儀器第三章電源學(xué)習(xí)目的：理解直流穩(wěn)壓電源的基本結(jié)構(gòu)和工作原理。理解變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓等各環(huán)節(jié)的關(guān)系。理解半波、全波、倍壓等整流電路。理解電容濾波、電感濾波、π型濾波、電子濾波器等濾波電路。理解具有放大器的反饋式串聯(lián)穩(wěn)壓電路的工作原理。理解負(fù)荷調(diào)整管擴(kuò)大輸出電流的原理。理解采用輔助電源的穩(wěn)壓電路的原理。理解采用差動(dòng)電路實(shí)現(xiàn)比較放大器的原理。理解過(guò)流保護(hù)電路的原理。掌握直流穩(wěn)壓電源的使用方法。了解調(diào)節(jié)范圍、穩(wěn)定程度、紋波電壓、和過(guò)流保護(hù)的參數(shù)。學(xué)習(xí)內(nèi)容：§1.1直流穩(wěn)壓電源概述§1.2直流穩(wěn)壓電源的原理§1.3提高穩(wěn)壓電源性能的措施§1.4直流穩(wěn)壓電源的使用§1.1直流穩(wěn)壓電源概述1、穩(wěn)定的意義穩(wěn)壓的意思就在電網(wǎng)電壓波動(dòng)和輸出電流變化的情況下，仍能保持電源的輸出直流電壓不變。2、特性指標(biāo)與質(zhì)量指標(biāo)特性指標(biāo)：括輸出電流、輸出電壓及電壓調(diào)節(jié)范圍。質(zhì)量指標(biāo)：穩(wěn)壓系數(shù)、動(dòng)態(tài)內(nèi)阻、溫度系數(shù)和紋波電壓等。特性指標(biāo)表示出直流穩(wěn)壓電源應(yīng)用的范圍；質(zhì)量指標(biāo)反映了直流穩(wěn)壓電源的優(yōu)劣程度。3、分類直流穩(wěn)壓電源分為串聯(lián)式直流穩(wěn)壓電源和開關(guān)式直流穩(wěn)壓電源等幾種?！?.2直流穩(wěn)壓電源的原理由變壓電路、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路構(gòu)成。變壓電路：將交流市電電壓(220V)變換為符合整流需要的數(shù)值。整流電路：將交流電壓變換為單向脈動(dòng)直流電壓。濾波電路：將脈動(dòng)直流電壓中交流分量濾除，形成平滑的直流電壓。濾波可使用電容濾波、電感濾波或電阻—電容濾波來(lái)實(shí)現(xiàn)。穩(wěn)壓電路：在交流電源電壓波動(dòng)或負(fù)載變動(dòng)時(shí)，使直流輸出的電壓穩(wěn)定為符合整流需要的電壓，簡(jiǎn)單的穩(wěn)壓電路可采用穩(wěn)壓管來(lái)實(shí)現(xiàn)，在穩(wěn)壓性能要求高的場(chǎng)合，可采用串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路。1、變壓電路：1、變壓電路：1、變壓電路：1、變壓電路：2、整流電路：1）正極性半波整流2、整流電路：2）負(fù)極性半波整流2、整流電路：3）正負(fù)極性半波整流2、整流電路：4）正極性全波整流2、整流電路：5）負(fù)極性全波整流2、整流電路：6）正負(fù)極性全波整流2、整流電路：7）正極性橋式整流2、整流電路：8）負(fù)極性橋式整流3、濾波電路：1）變流后的抗干擾3、濾波電路：2）π型RC濾波3、濾波電路：3）π型LC濾波3、濾波電路：4）π型LC濾波3、濾波電路：4）π型LC濾波3、濾波電路：5）電子濾波器4、穩(wěn)壓電路：1）穩(wěn)壓?jiǎn)卧驁D4、穩(wěn)壓電路：2）穩(wěn)壓?jiǎn)卧娐穲D4、穩(wěn)壓電路：2）穩(wěn)壓?jiǎn)卧娐穲D4、穩(wěn)壓電路：2）穩(wěn)壓?jiǎn)卧娐穲D3）穩(wěn)壓?jiǎn)卧娐吩懋?dāng)輸出電壓USC發(fā)生變化時(shí)，由取樣電路取出變動(dòng)的電壓，此變動(dòng)的電壓，與基準(zhǔn)電壓相比較，得到誤差電壓，比較放大器將誤差電壓放大后送至調(diào)整管的基極。調(diào)整管的壓降受基極電壓的控制，相應(yīng)改變其管壓降的大小，調(diào)整的結(jié)果，使輸出電壓USC量保持穩(wěn)定。3）穩(wěn)壓?jiǎn)卧娐吩碓诜€(wěn)壓電源中，調(diào)整管與負(fù)載相串聯(lián)，全部負(fù)載電流都留過(guò)調(diào)整管。如不慎將輸出短路或過(guò)載時(shí)，調(diào)整管將流過(guò)很大的電流，同時(shí)幾乎全部整流電壓都加在調(diào)整管上，因此，調(diào)整管很容易損壞。虛線中的兩個(gè)部分，就是在過(guò)載情況下，電路開始工作，起到保護(hù)調(diào)整管的作用。4、穩(wěn)壓電路：3）穩(wěn)壓?jiǎn)卧娐吩?、穩(wěn)壓電路：4）穩(wěn)壓集成模塊4、穩(wěn)壓電路：6）穩(wěn)壓集成模塊參數(shù)4、穩(wěn)壓電路：5）穩(wěn)壓集成模塊電路14、穩(wěn)壓電路：6）穩(wěn)壓集成模塊電路24、穩(wěn)壓電路：7）穩(wěn)壓集成模塊電路34、穩(wěn)壓電路：8）穩(wěn)壓集成模塊電路44、穩(wěn)壓電路：9）穩(wěn)壓集成模塊電路54、穩(wěn)壓電路：10）穩(wěn)壓集成模塊電路6§1.3提高穩(wěn)壓電源性能的措施1）采用復(fù)合調(diào)整管擴(kuò)大輸出電流β=β2×β3Rbe=rbe3+β×3Rbe2IB3將很小，用小功率管組成的比較放大器直接推動(dòng)大功率復(fù)合調(diào)整管。2）采用輔助電源的穩(wěn)壓電路VI′經(jīng)R和DZ2組成了輔助電源VZ2，RC和RZ1都接在VZ2的正端，所以是穩(wěn)定的，可克服缺點(diǎn)。3）比較放大器采用差動(dòng)電路當(dāng)T1、T2兩管的特性參數(shù)完全相同時(shí)，則有：VB1≈VB2=VZ1，在基極回路中，串入電阻Rb，使T1、T2兩管的基極有相同的電阻。4）過(guò)流保護(hù)電路VBE3=（VR5+VR）-VR7，當(dāng)穩(wěn)壓電路正常工作時(shí)，VR=I0R較小，VBE3為負(fù)，T3可靠接地，保護(hù)電路不起作用。當(dāng)I0超過(guò)額定值時(shí)，VBE3為正，T3導(dǎo)通，其集電極電位VCE3下降，即VB2下降，使T2趨向截至，形成一個(gè)正反饋過(guò)程?！?.4直流穩(wěn)壓電源的使用1、注意事項(xiàng)1）應(yīng)注意所需直流電壓的極性。如果需要輸出正電壓，則應(yīng)將直流穩(wěn)壓電源的輸出端子“-”接用電設(shè)備的地端，將端子“+”接所需正電壓端。如果需要輸出負(fù)電壓，則只要把上述接線反一下即可。2）通電前，應(yīng)用萬(wàn)用表測(cè)量一下，檢查輸出電壓是否符合使用要求，以免電壓過(guò)高損壞用電設(shè)備。3）為了使用電設(shè)備能正常地工作，在使用穩(wěn)壓電源前，最好將它檢查測(cè)試一下。測(cè)試的主要內(nèi)容有：輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍、穩(wěn)定程度、紋波電壓、過(guò)流保護(hù)。2、穩(wěn)壓電源測(cè)試1）調(diào)節(jié)范圍采用抵消法測(cè)試輸出電壓的變化，V是高靈敏度的小量程電壓表，它接在直流穩(wěn)壓電源及電池E的差值上，通常選E≈USC2、穩(wěn)壓電源測(cè)試2）穩(wěn)定程度電壓調(diào)整率=⊿USC/⊿Usr，此百分?jǐn)?shù)≤±0.1%（使電流表指示1A）。等效內(nèi)阻rn=－⊿USC/⊿Ifz,此值應(yīng)小于0.1Ω（使輸入電壓保持220V）。2、穩(wěn)壓電源測(cè)試3）紋波電壓紋波電壓指穩(wěn)壓源輸出端交流分量的有效值，可用毫伏表直接測(cè)量，也可用示波器來(lái)觀察其波形和幅度（測(cè)量時(shí)應(yīng)使穩(wěn)壓源工作在滿載狀態(tài)。4）過(guò)流保護(hù)一般具有過(guò)流保護(hù)的直流穩(wěn)壓電源，在輸出端短路或過(guò)流時(shí)，輸出電壓會(huì)突然降低，輸出電流被限止或截至；而當(dāng)負(fù)載電流減小或短路故障排除后，輸出電壓又自動(dòng)恢復(fù)正常值。3、WYK-305B2型雙路穩(wěn)壓源使用舉例WYK-305B2可跟蹤直流穩(wěn)定電源的主要特點(diǎn)是穩(wěn)壓、穩(wěn)流、連續(xù)可調(diào)、穩(wěn)壓—穩(wěn)流兩種工作狀態(tài)可隨負(fù)載的變化自動(dòng)切換，兩路或多路可實(shí)現(xiàn)串、并聯(lián)工作。該系列電源中的雙路輸出電源，除具有上述特點(diǎn)外，還可實(shí)現(xiàn)主、從兩路電源的串聯(lián)、并聯(lián)、主從跟蹤等功能，因而它能實(shí)現(xiàn)獨(dú)立、跟蹤、串聯(lián)和并聯(lián)四種工作方式。由于該電源采用了預(yù)穩(wěn)電路，在規(guī)定的電網(wǎng)變化范圍內(nèi)，電源效率的變化量是其它線性電源無(wú)法比擬的。SS179系列直流穩(wěn)定電源，其輸出電壓、電流由指針或數(shù)顯表指示。面板控制功能介紹電源開關(guān)：置“關(guān)”為電源關(guān)；置“開”為電源開。調(diào)壓：電壓調(diào)節(jié)，調(diào)整穩(wěn)壓輸出值。調(diào)流：電流調(diào)節(jié)，調(diào)整穩(wěn)流輸出值。VOLTS：電壓表，指示輸出電壓。AMPERES：電流表，指示輸出電流．跟蹤／獨(dú)立：跟蹤獨(dú)立工作方式選擇健，置獨(dú)立時(shí)，兩路輸出各自獨(dú)立，置跟蹤時(shí)，兩路為串聯(lián)跟蹤工作方式．（或兩路對(duì)稱輸出工作狀態(tài)）。V/I：表頭功能選擇鍵，置V時(shí)，為電壓指示，置I時(shí)為電流指示。1）獨(dú)立工作方式：將跟蹤／獨(dú)立工作方式選擇開關(guān)置于獨(dú)立，即可得到兩路輸出相互獨(dú)立的電源，連接方式見圖2-5-2（a）。2）串聯(lián)工作方式：將跟蹤獨(dú)立工作方式選擇開關(guān)置于獨(dú)立位置，并將主路負(fù)接線端子與從路正接線端子用導(dǎo)線連接，連接方式見圖2-5-2(b)．此時(shí)兩路預(yù)置電流應(yīng)略大于使用電流。3）跟蹤工作方式：將跟蹤／獨(dú)立工作方式選擇開關(guān)置跟蹤位置，將主路負(fù)接